《材料物理性能》课程教学大纲

《材料物理性能》课程教学大纲课程代码：ABCL0518课程中文名称:材料物理性能课程英文名称：Physicalpropertiesofmaterials课程性质：选修课程学分数：2课程学时数：32授课对象：新能源材料与器件专业本课程的前导课程：《近代物理概论》，《材料科学前沿系列讲座》一、课程简介本课程主要包括材料的热学、光学、电学、磁学等性能和应用。主要介绍各种重要性能的原理及微观机制，性能的测定方法以及控制和改善性能的措施，各种材料的结构和性能的关系，各种性能之间的相互制约与变化规律。通过本课程的学习，培养学生测定各种性能的动手能力，另一方面培养学生判断材料优劣、正确选择和使用材料、改变材料性能、探索新材料、新性能、新工艺打下理论基础。二、教学基本内容和要求本课程基本内容包括材料的电、磁、光、热学性能及材料物理检测方法等，主要阐述了上述性能的物理模型、变化规律、影响因素以及物理效应之间的关系，旨在使学生尽可能地从物理效应和微观机制角度掌握材料性能。以下分章阐述：第一章热学性能课程教学内容：材料热学性能中热容（包括热容的两个经典理论和量子力学理论）、热膨胀、热传导和热稳定性的概念、机理及影响因素。课程的重点：材料的热膨胀；材料的热传导；材料的热电性。课程的难点：材料的热容与热焓。课程教学要求：1.掌握材料热学性能，包括热容、热膨胀、热传导等性能；2.理解材料热学性能的测量方法；3.掌握材料热学性能分析方法的应用。第二章电学性能课程教学内容：材料导电的物理现象，了解离子导电、电子导电和玻璃态导电的机理，接触超导概念。课程的重点：超导电性；影响金属导电性的因素；导电性的测量；电阻分析的应用。课程的难点：绝缘体的电学性能。课程教学要求：1.了解材料的电学性能，包括材料的导电性、超导电性、介电性和压电性等性能；2.掌握电学性能的测量方法及其分析方法；3.了解电阻分析的应用。第三章磁学性能课程教学内容：物质的磁性、磁畴的概念，铁氧体的磁性、结构及应用。课程的重点：铁磁性的物理本质；抗磁性和顺磁性；技术磁化和反磁化过程；影响铁磁性的因素；磁性的测量；磁性分析的应用。课程的难点：磁畴的形成和结构；动态磁化特性；技术磁化和反磁化过程。课程教学要求：1．掌握材料的磁学性能；2.理解并掌握有关磁学现象及物理量、磁性本质、现代磁性理论、磁性测量方法及其分析方法；3.磁性分析的应用。第四章材料的介电性能课程教学内容：恒定电场中电介质的极化，交变电场中电介质的损耗、电导和强电场下电介质的击穿，以及铁电和压电性能。课程的重点：压电性能、铁电性能和热释电性能。课程的难点：交变电场中电介质的损耗、电导和强电场下电介质的击穿。课程教学要求：掌握电解质的介电性能，包括介电常数、介电损耗、介电常数及其随环境的变化规律。了解极化的微观机制、电解质的压电性、热电性能、光电性能和热释电性能及其应用。第五章光学性能课程教学内容：光通过介质的现象，透光性的影响因素，及反射、光泽、不透明和半透明、颜色等问题。课程的重点：光传播的基本理论材料的受激辐射和激光。课程的难点：材料对光的吸收和色散晶体的双折射和二向色性。课程教学要求：1.理解并掌握材料的光学性质；2.掌握光传播电磁理论及材料的光发射等性能的测量方法和分析方法。三、教学方法与手段讲授法、多媒体与板书相结合的方式。四、教学学时分配章节与内容课时作业量备注第一章热学性能41第二章电学性能63第三章磁学性能43第四章材料的介电性能42第五章光学性能62合计24五、考核方式与成绩评定标准1、考核方法：考查2、成绩评定：以期末考核成绩为主，平时考核成绩为辅。期末考核成绩占70%。平时考核成绩占30%。期末考核方法为开卷笔试，考试范围为课程所有内容。平时考核由考勤、平时测验、课堂作业等综合评定。六、教学参考资源1、参考书目：（1）龙毅等编著，《材料物理性能》，中南大学出版社出版社，2009年。（2）王润等编著，《材料物理性能》，冶金工业出版社，1985年。（3）田莳等编著，《材料的物理性能》，北京航